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1、迭代器模式（Iterator Pattern）含义
迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而不暴露该对象的内部表示。【DP】
通过使用迭代器模式，可以将遍历算法与集合对象解耦，使得集合对象的结构和遍历算法可以独立变化。
2、迭代器模式的UML图学习
迭代器模式的主要几个角色：
（1）迭代器（Iterator）：定义了访问和遍历集合对象元素的接口，包括获取下一个元素、判断是否还有元素等方法。
（2）具体迭代器（Concrete Iterator）：实现迭代器接口，对具体的集合对象进行遍历操作。
（3）集合（Aggregate）：定义创建迭代器对象的接口，可以是一个抽象类或接口。
（4）具体集合（Concrete Aggregate）：实现集合接口，创建相应的具体迭代器对象。
3、迭代器模式的应用场景
（1）需要遍历一个聚合对象，而又不暴露其内部表示。
（2）需要对聚合对象提供多种遍历方式。
（3）需要提供一个统一的遍历接口，以便客户端代码能够以统一的方式处理不同类型的集合对象。
4、迭代器模式的优缺点
（1）优点
1）简化集合对象的接口：迭代器模式将遍历集合对象的责任封装到迭代器中，使得集合对象本身的接口更加简洁。
2）支持多种遍历方式：通过定义不同的迭代器，可以支持不同的遍历方式，如正向遍历、逆向遍历等。
3）提供了一种统一的遍历接口：迭代器模式提供了一种统一的遍历接口，使得客户端代码可以以统一的方式访问不同类型的集合对象。
（2）缺点
1）增加了系统的复杂性：引入迭代器模式会增加额外的类和接口，增加了系统的复杂性。
2）遍历过程中不能修改集合对象：使用迭代器遍历集合对象时，不能在遍历过程中修改集合对象，否则可能导致遍历结果不准确。
5、C++实现迭代器模式的实例
#include <iostream>
#include <vector>
// 迭代器接口
class Iterator
{
public:
virtual int next() = 0;
virtual bool hasNext() = 0;
};
// 具体迭代器
class ConcreteIterator : public Iterator
{
private:
std::vector<int> collection;
int position;
public:
ConcreteIterator(std::vector<int> coll) : collection(coll), position(0) {}
int next() override
{
return collection[position++];
}
bool hasNext() override
{
return position < collection.size();
}
};
// 集合接口
class Aggregate
{
public:
virtual Iterator* createIterator() = 0;
};
// 具体集合
class ConcreteAggregate : public Aggregate
{
private:
std::vector<int> collection;
public:
ConcreteAggregate(std::vector<int> coll) : collection(coll) {}
Iterator* createIterator() override
{
return new ConcreteIterator(collection);
}
};
int main()
{
std::vector<int> data = {1, 2, 3, 4, 5};
Aggregate* aggregate = new ConcreteAggregate(data);
Iterator* iterator = aggregate->createIterator();
while (iterator->hasNext())
{
std::cout << iterator->next() << " ";
}
std::cout << std::endl;
delete iterator;
delete aggregate;
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了迭代器接口Iterator和具体迭代器ConcreteIterator，以及集合接口Aggregate和具体集合ConcreteAggregate。通过实现这些接口和类，我们可以创建一个包含整数元素的集合对象，并使用迭代器遍历集合中的元素。